螺母车加工钻孔攻丝工装设计及使用

车广金 教传艳 岑远遥 沈阳工学院机械与运载学院

螺母车加工钻孔攻丝工装设计及使用

车广金 教传艳 岑远遥 沈阳工学院机械与运载学院

阐述零件小，批量大，在车床上加工孔及攻丝，频繁将零件在三爪卡盘上安装拆卸，同时刀具停止运动，耗时耗力，加工效率低。设计简单工装，将钻头或丝锥安装在卡盘上，零件安装在工装上，刀具不停转动，零件借助工装进行进给运动，构成切削模式，完成钻孔及攻丝加工。

车床 加工 工装

现加工一批六角螺母，规格M20，需要钻孔，攻丝，采用将钻头或丝锥安装在卡盘上进行切削运动，零件安装在刀架上进行进给运动，取得较好效果，本文对加工方法和工装设计进行论述。

1 螺母结构分析及加工特点

该螺母材料是45钢、冷锻坯料，内孔留2mm加工余量，外六方轮廓尺寸基本均匀，无需加工。加工时需先去除内孔2mm余量，后用丝锥攻丝完成。为提高加工速度，设计简单工装，将钻头或丝锥安装在三爪卡盘上，作回转运动，螺母安装在工装上，作进给运动。

2 钻孔方式及工装设计使用

将钻头或丝锥安装在三爪卡盘上，将加工螺母安装在工装上并安装在刀架上。由刀架进行轴向移动，实现进给运动。钻孔方式和工装设计见图1。

支撑弯板安装在刀架上，连接板两侧加工长孔，由连接螺栓与支撑弯板连接，由于存在长孔，连接板可以在支撑弯板上移动，确定加工位置，紧定螺栓安装在上盖板上，待加工螺母安装到工装里后，拧紧螺栓，将其锁住。钻套（45钢，淬火处理）安装在前端板里，用于引导钻头或丝锥，保证加工准确。上盖板、前端板、底板、连接板焊接成整体。其宽度等于螺母的六角最大尺寸。

加工前，先将钻头安装在三爪卡盘上锁紧。然后将支撑板安装在刀架上，锁紧。将工装安装到支撑板上，找正，拧上连接螺栓。

首件加工，将待加工螺母放到工装里，拧紧紧定螺栓，将螺母固定，找正。上下移动连接板，垂直车床轴线移动刀架中滑板，使钻套中心与车床回转中心重合，拧紧连接螺栓，锁紧滑板，找正结束。加工开始，向前移轴向动刀架小滑板，通过钻套引导开始钻孔。钻头透过连接板上的孔后，钻孔结束。向后移动刀架小滑板，钻头离开工装，松开紧定螺栓，放入二个螺母，首件螺母被挤出。拧紧紧定螺栓，锁紧螺母，开始第二次加工。整个加工过程，仅是刀架作轴向移动，首件已找正完成，后续加工无需再找正，提高了效率。

3 丝锥攻丝工装设计

在攻制内螺纹时，防止机床丝杠与丝锥之间产生的传动误差，螺纹乱扣的现象，设计专用攻丝工装卡头，如图2。

卡箍一端安装在三爪卡盘上，另一端里孔安装钻套，它既是钻套的安装套也是导向套，为小间隙配合。在卡箍上轴向穿透加工长孔，用以与圆柱销配合使用。圆柱销与钻套为过盈配合，起到带动钻套旋转作用，并与卡箍上长孔相配合，能使钻套存在4mm的轴向窜动，用以消除传动误差，防止乱扣。紧定螺栓主要起紧固丝锥作用。

攻丝套扣时，将攻丝工装卡头安装在三爪卡盘上，锁紧。安装在刀架上的工装位置保持不变，将准备攻丝的螺母送入工装中，拧紧紧定螺栓。主轴带动丝锥转动，刀架向前移动，当丝锥的切削部分穿过螺母以后，主轴反转退刀，刀架向后移动，第一个螺母攻丝完成。接着送入第二个螺母，同时挤出第一个螺母，重复上述操作可循环加工。

4 结语

车床加工方式，利用简单工装，改变刀具和零件的安装位置，实现刀具作切削运动，零件作进给运动，加快切削速度，简化操作程序，省力省时，加工效率大为提高。

[1]王先逵.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2006

[2]孙丽媛.机械制造工艺[M].北京：冶金工业出版社，2007

车广金（1996-），男（满族），辽宁省锦州市人，沈阳工学院，学生，专业：14级机械设计制造及其自动化，研究方向：机械设计、电气控制、单片机应用。教传艳（通讯作者）（1982—），女（汉族），辽宁省沈阳市人，沈阳工学院，副教授，硕士，研究方向：计算机基础教学研究、虚拟现实技术、计算机辅助机械设计。